[發明專利]一種惡劣天氣下電網靜態風險評估方法

有效

• 申請號: 201310162826.3
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103279807B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 石光;楊海晶;韓偉;邱武斌;孔圣立;劉磊;馬瑞;李凱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南省電力公司電力科學研究院;長沙理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及一種電力系統安全風險評估方法，尤其涉及一種惡劣天氣下電網靜態風險評估方法。

背景技術

電力工業是國民經濟的命脈，而電網的穩定、高效的運行是社會發展和人民生產生活正常進行的重要保障。因此，如果電力系統發生重大事故導致電網的穩定性遭到破壞，必然會對整個社會帶來巨大的經濟損失。歷史統計數據表明，惡劣天氣對電網故障發生具有巨大的影響，惡劣天氣一直威脅著電網的供電安全。隨著全球氣候的變暖、環流異常，世界范圍內惡劣天氣越來越頻繁，這給電網安全運行帶來新的更大的挑戰。

傳統的電網靜態安全評估在分析中一般只重視影響最為嚴重的故障狀態，而部分故障狀態出現的概率可能非常小，使得評估結果過于保守，在保證系統有較大全裕度時，卻犧牲了系統的經濟性；而且傳統的靜態安全評估未全面考慮故障出現的可能性和嚴重性，單一方面的考慮使得結果與現實情況往往存在較大偏差。隨著電力市場機制的建立，風險的概念被引入到了電力系統的分析方法中，電力系統的分析方法由以前的確定性方法向不確定性與確定性相結合的研究方式轉變。因此，風險評估結果既能反映故障發生的概率，又計及故障造成的后果，為電網安全性的度量提供了更準確的表述。

然而，目前所進行的電網靜態安全風險評估研究中，沒有專門針對由惡劣天氣因素引起的電網故障概率計算模型，及相應的惡劣天氣下電網靜態安全風險評估方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種惡劣天氣下電網靜態風險評估方法，能夠分析惡劣天氣下電網故障發生的概率及引起的靜態安全風險，為發現惡劣天氣下電網潛在風險、提前降低電網運行風險和故障損失提供支持。

本發明采用下述技術方案：

一種惡劣天氣下電網靜態風險評估方法，包括以下步驟

A：選定待評估的電網，并獲得待評估電網的拓撲連接關系、結構參數、負荷參數和歷史惡劣天氣下平均故障率，然后進入步驟B；

B：對待評估電網進行潮流計算，獲得正常情況下系統的狀態及潮流分布，然后進入步驟C；

C：進行惡劣天氣下的預想故障選取，并計算由該惡劣天氣引起故障的概率，然后進入步驟D；

D：在選取的預想故障下進行潮流計算，然后進入步驟E：

E：判斷預想故障下潮流計算的結果是否收斂，如果出現潮流收斂，進入步驟H；如果出現潮流不收斂，則進入步驟F；

F：切除部分負荷或增加發電機出力，以維持惡劣天氣引起的故障下電網潮流收斂，然后進入步驟G；

G：計算執行步驟F操作所損失的負荷值，并在切除部分負荷或增加發電機出力后重新進行潮流計算，然后進入步驟H；

H：計算靜態安全風險指標和靜態安全綜合風險指標結果，輸出靜態安全風險結果。

步驟C中，所述的預想故障包括由惡劣天氣引起的N-1單重故障和大范圍惡劣天氣引起的共因失效故障。

所述的由惡劣天氣引起的N-1單重故障概率的計算公式為其中，λ_i為第i條線路或母線在惡劣天氣下的平均故障率，可以根據歷史數據統計得到，t為統計時間；所述的由大范圍惡劣天氣引起的共因失效故障概率的計算公式為p_g＝P_(i)·P_(m)，其中，P_(i)和P_(m)為同一惡劣天氣下線路或母線i和m停運的概率，P_(i)和P_(m)的計算公式為p_i為惡劣天氣下各元件的故障概率，n為輸電線路邏輯上串聯的元件個數。

步驟H中，所述的靜態安全風險指標包括負荷風險R₁、節點或母線電壓越限風險R₂和失負荷風險R₃。

所述的負荷風險R₁、節點或母線電壓越限風險R₂和失負荷風險R₃的計算公式為R_i＝p·S_i；靜態安全綜合風險指標計算公式為R＝∑R_i＝∑(p·S_i)，其中，p為惡劣天氣下預想故障發生的概率，S_i為第i種風險指標的后果值。